【志鸿优化设计】（安徽专用）高考物理一轮复习 第八章 磁场第二节磁场对运动电荷的作用课时作业（含解析）.doc

课时作业25磁场对运动电荷的作用一、单项选择题1(2012北京西城区抽样检测)两个电荷量相等的带电粒子，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动。下列说法中正确的是( )a若它们的运动周期相等，则它们的质量相等b若它们的运动周期相等，则它们的速度大小相等c若它们的轨迹半径相等，则它们的质量相等d若它们的轨迹半径相等，则它们的速度大小相等2.如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v向左运动，则关于电子的运动轨迹和运动半径的判断正确的是( )a将沿轨迹运动，半径越来越小b将沿轨迹运动，半径越来越大c将沿轨迹运动，半径越来越小d将沿轨迹运动，半径越来越大3.(2012广东理综)质量和电荷量都相等的带电粒子m和n，以不同的速率经小孔s垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是( )am带负电，n带正电bm的速率小于n的速率c洛伦兹力对m、n做正功dm的运行时间大于n的运行时间4(2012阜南春晖中学高考模拟)在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从o点射入磁场。当入射方向与x轴正方向的夹角45时，速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图所示，当为60时，为了使速度为v3的粒子从ab的中点c射出磁场，则速度v3应为( )a(v1v2) b(v1v2)c(v1v2) d(v1v2)5.(2012衡水模拟)如图所示，一半径为r的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心o的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角。磁场的磁感应强度大小为( )a bc d6.如图所示，在匀强磁场中有1和2两个质子在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径r1r2并相切于p点，设t1、t2，v1、v2，a1、a2，t1、t2分别表示1、2两个质子的周期，线速度，向心加速度以及各自从经过p点算起到第一次通过图中虚线mn所经历的时间，则下列结论中错误的是( )at1=t2 bv1v2ca1a2 dt1t27(2012山东淄博适应性练习)如图所示，abc为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为的电子以速度v0从a点沿ab方向射入，欲使电子能经过bc边，则磁感应强度b的取值应为( )ab bb cb db8(2012太湖中学期中)铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置。能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)。当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收。当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示，则说明火车在做( )a匀速直线运动b匀加速直线运动c匀减速直线运动d加速度逐渐增大的变加速直线运动二、非选择题9.电子质量为m、电荷量为q，以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为b的匀强磁场中，最后落在x轴上的p点，如图所示，求：(1)op的长度；(2)电子从由o点射入到落在p点所需的时间t。10.在真空中，半径r=310-2 m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感应强度b=0.2 t，一个带正电的粒子以初速度v0=1106 m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场，已知该粒子的比荷=1108 c/kg，不计粒子重力。(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径；(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0与ab的夹角及粒子的最大偏转角。11如图甲所示，m、n为竖直放置且彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔o、o且正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。有一束正离子在t0时垂直于m板从小孔o射入磁场。已知正离子质量为m，带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为t0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力。求：(1)磁感应强度b0的大小；(2)要使正离子从o孔垂直于n板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值。参考答案1a解析：由洛伦兹力提供向心力得：r，t，由此可知，在粒子的电荷量相同的情况下，半径由mv决定，周期由m决定，故a正确。2a解析：由安培定则可知，通电导线下方的磁场垂直纸面向里，则电子受洛伦兹力的方向由左手定则可判知向上，所以电子向上偏；由于洛伦兹力不做功，所以电子速率不变，根据r，由于越靠近导线磁场越强，所以半径越来越小，a正确。3a解析：由左手定则可判断出m带负电，n带正电，选项a正确。由半径公式r知：在m、q、b相同的情况下，半径大的m速度大，选项b错误；洛伦兹力与速度始终垂直，永不做功，选项c错误；由周期公式t知二者的周期相同，选项d错误。4d解析：设a、b、c三点的坐标分别为x1、x2、x3，当45时，速度为v1的粒子从a点射出磁场，如图所示有x1r1，当45时，速度为v2的粒子从b点射出磁场，如图所示有x2r2，当60时，速度为v3的粒子从c点射出磁场，如图所示有x3r3，因为2x3x1x2，所以v3(v1v2)。故选d。5b解析：粒子轨迹如图，根据几何关系rrcot ，再根据qvb，解得b，故b正确。6b解析：根据洛伦兹力提供向心力知r，由于r1r2，所以v1v2，b错误；质子的周期t，故t1t2，a正确；向心加速度a，故a1a2，c正确；两质子从p点到第一次通过虚线mn所转过的圆心角12，根据tt可知t1t2，d正确。7c解析：如图所示，电子正好经过c点，此时圆周运动的半径r，要想电子从bc边经过，圆周运动的半径要大于，由带电粒子在磁场中运动的公式r有，即b，c选项正确。8b解析：en，当火车匀速运动时，磁通量均匀变化产生恒定的电势差和感应电流，此时电势差在均匀地增大，说明是变速运动，而且是匀变速直线运动，而上下两个图象的电动势方向相反，正好和线圈进入、离开磁场时产生的感应电动势方向相反一致。9答案：(1)sin (2)解析：(1)过o点和p点作速度方向的垂线，两线交点c即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，如图所示，则可知op2rsin bqv0m解得：opsin 。(2)由图中可知：2tt又v0r，解得：t。10答案：(1)5102 m(2)3774解析：(1)粒子射入磁场后，由于不计重力，所以洛伦兹力提供圆周运动需要的向心力，根据牛顿第二定律有qv0bmr5102 m。(2)粒子在圆形磁场区域内的运动轨迹为一段半径r5 cm的圆弧，要使偏转角最大，就要求这段圆弧对应的弦最长，即为图形区域的直径，粒子运动轨迹的圆心o在ab弦的中垂线上，如图所示。由几何关系可知sin 0.6，37最大偏转角274。11答案：(1)(2)(n1,2,3，)解析：设垂直于纸面向里的磁场方向为正方向。(1)正离子射入磁场，洛伦兹力